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Background
Early inflammatory processes may play an important role in the development of early brain injury (EBI) after subarachnoid hemorrhage (SAH). Experimental studies suggest that anti-inflammatory and membrane-stabilizing drugs might have beneficial effects, although the underlying mechanisms are not fully understood. The aim of this study was to investigate the effect of early treatment with methylprednisolone and minocycline on cerebral perfusion and EBI after experimental SAH.
Methods
Male Sprague-Dawley rats were subjected to SAH using the endovascular filament model. 30 minutes after SAH, they were randomly assigned to receive an intravenous injection of methylprednisolone (16mg/kg body weight, n=10), minocycline (45mg/kg body weight, n=10) or saline (n=11). Mean arterial blood pressure (MABP), intracranial pressure (ICP) and local cerebral blood flow (LCBF) over both hemispheres were recorded continuously for three hours following SAH. Neurological assessment was performed after 24 hours. Hippocampal damage was analyzed by immunohistochemical staining (caspase 3).
Results
Treatment with methylprednisolone or minocycline did not result in a significant improvement of MABP, ICP or LCBF. Animals of both treatment groups showed a non-significant trend to better neurological recovery compared to animals of the control group. Mortality was reduced and hippocampal damage significantly attenuated in both methylprednisolone and minocycline treated animals.
Conclusion
The results of this study suggest that inflammatory processes may play an important role in the pathophysiology of EBI after SAH. Early treatment with the anti-inflammatory drugs methylprednisolone or minocycline in the acute phase of SAH has the potential to reduce brain damage and exert a neuroprotective effect.
Frühe entzündliche Vorgänge scheinen eine große Rolle in der Entstehung der globalen Hirnschädigung in der Frühphase nach einer Subarachnoidalblutung (SAB) zu spielen.
Ziel der vorliegenden Arbeit war es den Effekt der anti-inflammatorischen Medikamente Methylprednisolon und Minozyklin auf die Gehirndurchblutung und frühe Hirnschädigung nach SAB zu untersuchen.
Hierzu wurde ein randomisiertes und kontrolliertes Tierexperiment durchgeführt. Mit Hilfe des endovaskulären Perforationsmodells wurde bei männlichen Sprague-Dawley-Ratten eine SAB ausgelöst. Den Tieren wurde 30 Minuten nach Auftreten der SAB Methylprednisolon, Minozyklin oder Kochsalzlösung intraperitoneal verabreicht.
Sowohl Methylprednisolon als auch Minozyklin verminderten den Anteil Caspase 3 positiver Zellen in immunhistochemischen Färbungen der Hippocampie der Versuchstiere signifikant. In Bezug auf die klinische Untersuchung, den intrakraniellen Druck und die Hirndurchblutung der Ratten ergaben sich keine signifikanten Unterschiede zwischen den Versuchsgruppen. Die Ergebnisse suggerieren, dass Methylprednisolon und Minozyklin den akuten Zellschaden nach SAB reduzieren. Daher könnten sich beide Mittel als geeignet für die Therapie der „Early Brain Injury“ nach SAB erweisen. Weitere Studien zum besseren Verständnis der zugrunde liegenden Wirkmechanismen von Methylprednisolon und Minozyklin auf die Frühphase der SAB sind nötig.